ИСТИНА

1. Представлены результаты анализа влияния климатических факторов на энергоэффективность получения биотоплива из микроводорослей (МКВ). На основе собственных многолетних экспериментальных данных и литературных источников обоснованы пороговые значения климатических факторов: освещенность не менее 4,0 кВтч/м2/сут, соотношение световой и темновой фазы роста не менее, чем 6:18, температура окружающей среды не ниже 12оС. Комплексный анализ пространственного распределения вышеприведенных климатических факторов (составлена серия карт для территории России) позволил выделить районы на юге России, в которых выращивание МКВ в качестве сырья для биодизеля может быть энергоэффективным. Определен алгоритм оценки территории России по значимым инфраструктурным факторам и обоснована целесообразность разномасштабных картографических исследований. Для регионального и локального уровня картографирования в качестве таких факторов были выделены следующие: наличие водных ресурсов, источников СО2, низкотемпературных теплоносителей и доступных для промышленного выращивания МКВ земель. 2. Помимо получения топлива микроводоросли могут служить средством для удаления углекислого газа из атмосферы, поэтому при оценках энергэффективности получения биотоплива из МКВ учитывается секвестирование CO2. В связи с этим проведен анализ стратегий непрерывного долгосрочного производства биомассы МКВ как способа улавливания и секвестрования СО2.: (1) захоронение всей биомассы водорослей в глубоких геологических формациях, (2) захоронение извлеченных богатых углеродом фракций из биомассы водорослей и (3) преобразование биомассы МКВ технологией гидротермального сжижения, приводящей к конверсии 55% углерода биомассы в биоуголь, с последующим захоронением геологически стабильного биоугля, состоящего на 90% из углерода. Совершенствование и масштабирование технологий выращивания МКВ в лабораторных и пилотных установках создают основу для того, чтобы эти стратегии снижения выбросов CO2 из антропогенных источников стали реальными. 3. Получены новые оригинальные данные по кандидатным штаммам микроводорослей-продуцентов липидов: описаны и идентифицированы молекулярно-генетическими методами 3 кандидатных штамма МКВ, зарегистрированы последовательности нуклеотидов 6 кандидатных штаммов МКВ в GenBank (USA) базы данных NCBI. Составлены паспорта штаммов и рекомендации по поддержанию и хранению 15 кандидатных штаммов МКВ из коллекции НИЛ ВИЭ географического факультета МГУ. Разработан лабораторный регламент на получение биомассы микроводорослей/цианобактерий Arthrospira platensis штамм rsemsu 1/02T с повышенным содержанием липидов при культивировании в оптимизированных условиях и с использованием выбранных стрессоров, который является основой стандартизации процесса культивирования и получения биомассы МКВ с заданными свойствами и направленного биосинтеза целевых веществ. Установлено, что такие факторы внешней среды как низкая освещенность и пониженные температуры также индуцировали накопление в клетках МКВ липидов, особенно интенсивно - спустя 1-2 месяца хранения культур. Подтверждена положительная корреляция между количественным методом определения липидов (экстракция липидов из клеток МКВ методом Фольша и окрашивание полученных экстрактов Нильским красным с регистрацией флуоресценции на спектрофлуориметре) и качественным методом окрашивания липидов в клетках МКВ Нильским красным с регистрацией флуоресценции в люминесцентном микроскопе. 4. Создан структурированный массив данных по микроводорослям-продуцентам липидов, содержащий сведения о 66 культурах МКВ. Для эффективной работы со штаммами была разработана структура базы данных «Культуры микроводорослей энергетического назначения», которая включает в себя следующие разделы: таксономические признаки (элементы ботанического и/или микробиологического кода), основные питательные среды, способы культивирования, уровни коммерциализации производства и применение биомассы МКВ.